Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương 3: CÂN BĂNG VẬT CHẤT

Chương 3: CÂN BĂNG VẬT CHẤT

Tải bản đầy đủ - 0trang

Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn

nguyên liệu sữa tươi / năm

Các tháng 10, 11, 12 làm việc 2 ca/ngày vì thị trường tiêu dùng trong thời gian

này giảm do khí hậu lạnh của mùa đông.

Các ngày nghỉ:

-



Nghỉ các ngày chủ nhật.



-



Nghỉ 5 ngày trong tháng 4, 5 ngày trong tháng 8 và 5 ngày trong tháng 12 để

kiểm tra và bảo dưỡng máy.



-



Các này nghỉ lễ trong năm: tết âm lịch nghỉ 3 ngày, tết dương lịch, 30/4, 1/5,

2/9, 10/3( âm lịch).

Số ngày làm việc trong năm là: 365 – (53 + 15 + 8 ) = 289 (ngày).

Nguyên liệu sữa tươi: Tổng chất khơ 13,5% trong đó 3,5% chất béo.

Yêu cầu sản phẩm:

- Sữa chua uống tách 3/4 chất béo có 5% đường, năng suất 28000 tấn nguyên



liệu/năm.

Bảng 3.2: Biểu đồ sản xuất của nhà máy trong 1 năm.

Sản



Tháng



phẩm



Ca



Sữa

chua

uống



1



2



3



4



5



6



7



8



9



10



11



12



1



x



x



x



x



x



x



x



x



x



x



x



x



2



x



x



x



x



x



x



x



x



x



x



x



x



3



x



x



x



x



x



x



x



x



x



0



0



0



Ghi chú



x: sản xuất

0: không sản xuất



Bảng 3.3: Biểu đồ bố trí sản xuất cho từng mặt hàng trong 1 năm.

Số ngày



Sữa chua uống



sản xuất



Ca/ngày



Tháng



Ca/tháng



25

SVTH: NGUYỄN VĂN A



GVHD:



Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn

nguyên liệu sữa tươi / năm



1



22



3



66



2



24



3



72



3



27



3



81



4



18



3



54



5



26



3



78



6



26



3



78



7



26



3



78



8



22



3



66



9



25



2



50



10



26



2



52



11



26



2



52



12



21



2



52



1 năm



289



779



3.2 Tính cân bằng vật chất.

Bảng 3.3 Giả thuyết tiêu hao của các công đoạn sản xuất.

STT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11



Các công đoạn sản xuất

Kiểm tra, lọc

Định lượng

Nâng nhiệt

Bài khí

Ly tâm

Thanh trùng, làm nguội

Lên men

Phối trộn

Đồng hóa

Tiệt trùng, làm nguội

Rót sản phẩm



Tiêu hao( %)

1.5

1

1

1

1.5

1

1.5

1

1

1

1

26



SVTH: NGUYỄN VĂN A



GVHD:



Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn

nguyên liệu sữa tươi / năm



Từ giả thuyết tiêu hao thì ta sẽ tính được lượng sữa qua các công đoạn. Năng

suất của nhà máy là 28000 tấn nguyên liệu sữa tươi/năm.

Lượng sữa nguyên liệu trong một ca sản xuất là:



28000

=35 ,944

779

G0 =

(tấn/ca)

Lượng sữa sau khi kiểm tra, lọc:

100  1, 5

100

G1 = 35,944x

= 35,405 (tấn/ca)



Lượng sữa sau khi cân định lượng:

100  1

G2 = 35,405 x 100 = 35,051 (tấn/ca)



Lượng sữa sau khi nâng nhiệt:

100  1

G3 = 35,051 x 100 = 34,700 (tấn/ca)



Lượng sữa sau khi bài khí:

100  1

G4 = 34.700 x 100 = 34,353 (tấn/ca)







Lượng sữa sau khi ly tâm:



G4



Y



Ly tâm

G5



27

SVTH: NGUYỄN VĂN A



GVHD:



Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn

nguyên liệu sữa tươi / năm



Hình 3.1 Sơ đồ ly tâm



Với G4 là lượng sữa trước ly tâm chứa 3,5% chất béo.

Y là lượng cream bị tách chứa 40% chất béo.

G5 là lượng sữa sau khi ly tâm.

Tổng lượng sữa và cream sau ly tâm là:



G



100  1,5

100  1,5

100

100 = 33.838 (tấn/ca).

= 34,353 ×

5 + Y = G4 ×



Lượng béo khan tách ra sau ly tâm:



3 3,5

3 3,5

×

×G 4×0 , 985= ×

×34,353×0,985 =0 , 888

4 100

4 100



(tấn/ca)



Lượng cream sau ly tâm có 40% chất béo:

100

Y = 0,888 x 40 = 2,220 (tấn/ca).



Lượng chất béo còn lại sau ly tâm:



1 3,5

1 3,5

×

×G 4×0 , 985= ×

×34,353×0,985 =

4 100

4 100



0,296 (tấn/ca)



Lượng sữa sau ly tâm:

100  1, 5

100

G5 = G 4 x

– Y = 33.838 – 2,220 = 31,618 (tấn/ca).



Lượng sữa sau khi thanh trùng, làm nguội:

100  1

G6 = 31,618 x 100 = 31,301 (tấn/ca)



Công đoạn lên men:



GA

Men

giống

SVTH: NGUYỄN VĂN A



Gghh



Lên men, Gm

GVHD:



G7



28



Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn

nguyên liệu sữa tươi / năm



Hình 3.2 Sơ đồ lên men

Gọi



Gm: Lượng sữa lên men và giống hoạt hóa.

Gghh : Lượng giống đã hoạt hóa gồm mơi trường và giống ban đầu

G7 : Lượng sữa sau lên men.

GA : Lượng sữa trước khi lên men.

Gbd: Lượng giống ban đầu.



Lượng sữa lên men và men giống ban đầu:

Gm = Gghh + GA = Gbđ + G6 (tấn/ca)

Lượng giống cho vào chiếm từ 3 – 7% lượng dịch lên men.Chọn lượng giống

hoạt hóa chiếm 4% so với lượng dịch lên men:

Gghh = 4% x G6 = 0,04 x 31,301 = 1,252 (tấn/ca)

Lượng men khô ban đầu chiếm 0,1% so với dịch lên men( có thể bỏ qua).

Gbđ = 0,1% x G6 =



0,1

100



x 31,595 = 0,031 (tấn/ca)



Lượng môi trường nhân giống:

Gmt = Gghh = 1,252 (tấn/ca)

Lượng sữa trước khi lên men :

GA = Gm – Gghh = G6 – Gghh =31.301 – 1,252 = 30,049 (tấn/ca)

Lượng sữa sau lên men :

100  1, 5

100  1, 5

G7 = G6 x 100 = 31.301x 100 = 30.831 (tấn/ca)







Công đoạn phối trộn:

Gọi



B : là lượng sữa, đường và chất ổn định phối trộn.

D : là lượng đường cần bổ sung trong phối trộn.

29



SVTH: NGUYỄN VĂN A



GVHD:



Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn

nguyên liệu sữa tươi / năm



Phối trộn B



MÔĐ : là lượng chất ổn định cần bổ sung chiếm 0,01%.



G7



G8



Chất ổn định, GÔĐ



Siro, S

Hình 4. 1: Sơ đồ phối trộn.



Ta có hệ phương trình cân bằng vật chất:

S= 5 %× B

B = S+G 7 +G ƠĐ

G ƠĐ =0 , 01 %×B

¿

{¿ {¿ ¿ ¿

¿



Với G7 = 30.831 (tấn/ca), giải ra ta được:

B=32 , 457

S=1 ,623

M ÔĐ =0 , 003

¿

{¿ {¿ ¿ ¿

¿



(tấn/ca)



Vậy lượng dịch sữa sau phối trộn:

G8 = B



¿



100−1

100−1

=32 , 457×

=32 , 132

100

100

(tấn/ca)



Lượng sữa sau khi đồng hố:

G9 = G8



¿



100−1

100−1

=32 ,132×

=31. 811

100

100

(tấn/ca)



Lượng sữa sau khi tiệt trùng:



30

SVTH: NGUYỄN VĂN A



GVHD:



Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn

nguyên liệu sữa tươi / năm



¿



G10 = G9



100−1

100−1

=31. 811×

=31 , 493

100

100

(tấn/ca)



Lượng sữa sau khi rót hộp:



¿



G11 = G10



100−1

100−1

=31 , 493×

=31 , 178

100

100

(tấn/ca)



3.3 Tính tỷ trọng.

 Tỷ trọng sữa: do hàm lượng các chất khô trong sữa quyết định. Các chất

béo có tỷ trọng nhỏ hơn 1g/cm 3. Hàm lượng chất béo trong sữa càng cao

thì tỷ trọng của sữa sẽ càng thấp. Tỷ trọng của sữa thường được đo ở

15,50C theo công thức:



d=



100

F

SNF

+

+W

0 , 93 1 , 608



(g/cm3)



Trong đó:

F: là hàm lượng chất béo trong sữa, (% khối lượng).

SNF: là hàm lượng các chất khô không béo trong sữa, (% khối lượng).







SNF0 =



chất khô – F0 = 13,5 – 3,5 = 10%



W: hàm lượng nước trong sữa, W = 100 - F - SNF , (% khối lượng)

- Tỷ trọng của sữa tươi:



d 0=



100

100

=

=1 , 036

F0 SNF 0

3,5 10

+

+W 0 0 , 93 + 1 , 608 +(100−3,5−10)

0 , 93 1 , 608



(g/cm3)



- Tỷ trọng của cream sau khi ly tâm:



d 1=



100

F1



+



SNF 1



0 , 93 1 , 608



=

+W 1



100

=0 , 971

40

0

+

+60

0 , 93 1, 608

(g/cm3)



31

SVTH: NGUYỄN VĂN A



GVHD:



Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn

nguyên liệu sữa tươi / năm

 Công đoạn sau ly tâm tách cream:

- Lượng sữa sau ly tâm G5 = 31.618 (tấn/ca), [ mục 3.2.]

- Lượng chất béo khan đã tách ra là: 0,888 (tấn/ca), [ mục 3.2.]

- Tổng lượng sữa và cream sau ly tâm 33.838 (tấn/ca), [ mục 3.2.]

- Lượng chất béo còn lại trong sữa sau ly tâm tách 3/4 chất béo:

Gcb =



1 3,5

×

×34 . 353×0 , 985

4 100

= 0,296 (tấn/ca)



- Hàm lượng chất béo còn lại trong sữa là:



G cb

F2 =



G5



0 ,296

= 31 ,618 ×100 = 0,936 %



- Tổng lượng chất khơ của sữa và cream sau ly tâm:



G CK =



33 . 838×13 ,5

=4 ,568

100

(tấn/ca)



- Lượng chất khơ còn lại của sữa sau ly tâm:

GCKSUA = GCK – Gcream = 4,568 – 2,220 = 2,348 (tấn/ca)

- Hàm lượng chất khơ có trong sữa sau ly tâm:

GCKSUA =



2 ,348

31 ,618



x 100 = 7,426%



SNF2 = 7,426% – 0,936% = 6,490%

W2 = 100 – 7,426% = 92,574%

- Tỷ trọng của sữa tách 3/4 chất béo:



d 2=



100

=1 ,024

0 , 936 6 , 490

+

+92 ,574

0 , 93 1 ,608

(g/cm3)



 Tỷ trọng của sữa sau phối trộn:

- Hàm lượng chất béo sau ly tâm F2 = 0,936%

- Hàm lượng chất khô sau ly tâm GCK =7,426%

- Lượng sữa sau phối trộn G8 = 32,132 (tấn/ca), [ mục 3.2.1]

32

SVTH: NGUYỄN VĂN A



GVHD:



Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn

nguyên liệu sữa tươi / năm

- Lượng Siro cần phối trộn S = 1.623 (tấn/ca), [ mục 3.2.1]

- Hàm lượng chất béo sau phối trộn:



F3 =



0 , 936 %×G7

G8



×100=



0 , 936×30. 831

=0 , 889 %

32 .132



- Lượng chất khơ sau phối trộn:

GPT =7,426%×32,132+70%×1,623= 3,522 (tấn/ca)

- Hàm lượng chất khô sau phối trộn:



GCKPT =



3 ,522

3 , 522

×100=

×100=10 , 961%

G8

32. 132



SNF3 =10,961% – 0,889% = 10.072%

W3 = 100 – 10,961% = 89,039%

- Tỷ trọng của sữa sau khi phối trộn:



d 3=



100

=1 , 039

0 , 889 10. 072

+

+89 , 039

0 , 93 1 , 608

(g/cm3)



4.3 Tính tốn bao bì.

- Ta tính được tỷ trọng của sữa chua uống là 1,039 (g/cm3) =1039 (g/l).

- Hộp được sử dụng là hộp giấy có thể tích 180ml = 0,180 (lít/hộp).

- Khối lượng sữa của một hộp là:

m = 0,180 x 1039 = 187,020 (g/hộp)  0,187 (kg/hộp)

- Số hộp sữa sản xuất trong một ca là:



G11 31 ,178×103

= =

=166727

m

0 , 187

Nh

(hộp/ca)

- Lượng vỏ hộp dùng để sản xuất bị hao hụt, giả sử là 2% so với lượng hộp

đóng gói. Nên số lượng vỏ hộp cần dùng là:



100

=170130

Nv = 166727 x 100−2

(vỏ hộp/ca)

- Chọn thùng carton chứa 48 hộp sữa nên số thùng sữa trong 1 ca là:

33

SVTH: NGUYỄN VĂN A



GVHD:



Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn

nguyên liệu sữa tươi / năm



- Nth2



=



170130

=3544

48

(thùng)



3.5 Bảng tổng kết.

Bảng 3.4 : Bảng tổng kết nguyên liệu và tỷ trọng khi đi vào mỗi cơng đoạn.

STT



Tên cơng đoạn



Năng suất



Tỷ trọng



Tỉ



(g/cm3)



trọng

riêng



1



Sữa ngun liệu



Tấn/ca

35.944



Lít/ca

34694.981



1,036



2



Kiểm tra, lọc



35.944



34694.981



1,036



3



Cân định lượng



35.405



34174.710



1,036



4



Gia nhiệt



35.051



33833.012



1,036



5



Bài khí



34.700



33494.208



1.036



6



Ly tâm



34.353



33159.266



1,036



7



Thanh trùng, làm nguội



31.618



30876.953



1.024



8



Lượng sữa trước khi lên men



30.049



29344.727



1.024



9



Lên men



31.301



30567.383



1.024



10



Phối trộn



32.796



32027.344



1.024



11



Đồng hố



32.132



30925.890



1.037



12



Tiệt trùng



31.811



30616.939



1.037



13



Rót sản phẩm



31.493



30310.876



1.037



14



Sữa chua uống



31.178



30007.700



1.037



15



Hoạt hóa giống



1.252



1208.494



1.036



16



Cream sau ly tâm



2.243



2309.990



0.971



34

SVTH: NGUYỄN VĂN A



GVHD:



Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa chua uống tách 3/4 béo, năng suất 28000 tấn

nguyên liệu sữa tươi / năm



Chương 4: TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ



35

SVTH: NGUYỄN VĂN A



GVHD:



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương 3: CÂN BĂNG VẬT CHẤT

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×